JP6344920B2 - 撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置の焦点検出装置に関し、特により広範囲での焦点検出を可能にする技術に関する。
デジタルカメラやビデオカメラに代表される撮像装置の普及に伴って、撮像装置には高品位化および小型化がますます要求されるようになってきている。特に、撮像装置の撮像レンズの焦点状態を検出する焦点検出装置には、広視野化および小型化が望まれている。TTL(Through The Lens)位相差方式の焦点検出装置では、撮像レンズの射出瞳を複数の領域に分割し、各領域を通過した光束が形成する複数の光学像の相対的な位置関係から撮像レンズの焦点状態を検出する。
前記焦点検出装置では、焦点状態に関わる情報を検出する光電変換素子が、撮影領域の広範囲な光を検出する。これにより広範囲に亘る焦点検出が可能となる。光電変換素子上における光学像の大きさは、焦点検出光学系に入射する光束を制限する視野マスクの大きさと、光電変換素子上に光学像を形成する二次結像レンズの倍率によって決定される。視野マスクが大きく、且つ二次結像倍率が小さい焦点検出光学系では、光電変換素子が撮影領域の光を広範囲に検出可能である。しかし、焦点検出光学系において広範囲の光束を光電変換素子に導くための光学素子やその筺体が大きくなると、焦点検出装置の大型化を招く可能性がある。また、二次結像レンズの倍率を小さくした場合、デフォーカスに対する光電変換素子面上での被写体像の相対的な位置関係の変動に対して焦点検出装置が鈍感になり、焦点検出精度が低下する。焦点検出装置の小型化には、光電変換素子上に形成される、対をなす光学像同士の距離を短くする方法が用いられる(特許文献1参照)。しかし、隣接する光学像同士が重なり合うと、隣接する光学像がノイズとなるために焦点検出精度が低下する。
以上のように、「広視野」、「高精度」、「小型」という3つの要素については、原理上トレードオフの関係にあり、3要素のバランスが取れた焦点検出装置が求められる。
特開2006−322970号公報
特許文献1に開示の焦点検出装置では、視野マスクの形状を、光電変換素子上で光学像同士が重なる領域が生じないように設計にし、尚且つ光学像同士が近い領域には撮像領域を設けないことで広視野化と小型化を両立させている。しかし、光学像同士の距離を短くすることで、デフォーカスに対する光電変換素子面上での被写体像の相対的な位置関係の変動に対して焦点検出装置が鈍感になるため、検出精度の低下を招く可能性がある。
本発明は、検出精度の低下や大型化を回避しつつ、広視野での焦点検出が可能な焦点検出装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る装置は、結像光学系の射出瞳の異なる領域を通過して分割された複数の光束を光学部材により結像させた第1および第2の光学像をそれぞれ光電変換して、前記結像光学系の焦点検出を行う焦点検出装置を備える撮像装置であって、前記焦点検出装置は、結像される前記第1および第2の光学像の外形を決定する視野マスクと、前記第1および第2の光学像をそれぞれ検出する複数対の焦点検出領域を有する焦点検出素子と、前記複数対の焦点検出領域における有効範囲の位置を示すデータを調整値として、対応する複数の記憶領域にそれぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段から取得した前記調整値を用いて、前記複数対の焦点検出領域の有効範囲にて前記焦点検出素子が検出した信号から前記結像光学系の焦点状態を検出して焦点調節を制御する制御手段と、を備える。前記焦点検出素子は前記複数対の焦点検出領域について、前記第1の光学像を検出する第1の焦点検出領域および前記第2の光学像を検出する第2の焦点検出領域をそれぞれ有し、前記第1の焦点検出領域にて前記第2の焦点検出領域の側に位置する終端画素および前記第2の焦点検出領域にて前記第1の焦点検出領域の側に位置する終端画素は、前記第1の光学像と前記第2の光学像とが重なった重複領域に配置されている。
本発明によれば、精度低下や大型化を回避しつつ、広視野での焦点検出を行うことができる。
本発明の実施形態に共通する撮像装置1の構成例を概略的に示す図である。 本発明の実施形態に係る撮像レンズ10、予定結像面11、焦点検出装置100の位置関係を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る焦点検出装置100の詳細図(A)、および視野マスク110を示す概略平面図(B)である。 本発明の第1実施形態に係る焦点検出領域114A,114Bと光学像115A,115Bとの位置関係を示す概略平面図である。 本発明の第1および第2実施形態に係る光学像115A,115Bにおける被写体像125,126の位置関係を示す概略平面図である。 本発明の第1から第3実施形態に係る焦点検出領域114A,114Bの詳細を示す平面図である。 本発明の第2実施形態に係る焦点検出領域114A,114Bと光学像115A,115Bとの位置関係を示す概略平面図である。 本発明の第3実施形態に係る焦点検出領域114A,114Bと光学像115A,115Bとの位置関係を示す概略平面図である。 本発明の第4実施形態に係る複数対の焦点検出領域と光学像の位置関係を示す概略平面図である。
以下に本発明の各実施形態について、添付図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る焦点検出装置100を備える撮像装置1について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る撮像装置1の概略構成図である。
撮像装置1は、例えば一眼レフカメラであり、撮像レンズ10およびカメラ本体部を備える。カメラ本体部は、図示しないマウント部を介して、撮像レンズ10を装着できるように構成されている。撮像レンズ10は被写体を撮像する交換型のレンズ装置であり、図示しない焦点調節用レンズ(以下、フォーカスレンズという)を含む結像光学系を備える。撮像レンズ10では、カメラ本体部内の制御部80によって結像光学系の可動光学部材が駆動制御される。例えば、焦点検出装置100による焦点検出処理の結果に応じて、フォーカスレンズが駆動制御されることで、結像光学系の焦点状態が調整される。撮像レンズ10は、レンズ鏡筒LBによって結像光学系の光軸OAの方向に移動可能に保持される。なお、撮像レンズ10とカメラ本体部とは別体の構成部であり、ユーザは撮像レンズ10をカメラ本体部から取り外すことができる。よって撮像レンズ10はカメラ本体部の構成要素ではないが、焦点検出装置100が焦点検出を行う際にはカメラ本体部への装着が必須となるので、以下では撮像装置1の構成要素として扱う。
カメラ本体部は、主ミラー20、ファインダー光学系30、サブミラー40を備える。主ミラー20は、半透過性を有するハーフミラー、又は一部にハーフミラー面を有する可動ミラーとして構成される。主ミラー20は、撮像レンズ10を通過した光の一部を反射し、その反射光を光軸OA2に沿ってファインダー光学系30に導く。撮像レンズ10を通過した光の一部は主ミラー20を透過し、その透過光は光軸OAに沿ってサブミラー40に導かれる。
ファインダー光学系30は、ユーザが被写体を観察するための光学系である。換言すれば、ファインダー光学系30は、撮像される被写体像と等価な観察用の画像をユーザに提示する。ファインダー光学系30は、焦点板32と、ペンタプリズム34と、接眼レンズ36を備える。主ミラー20で反射してから光軸OA2に沿って進行する光は、焦点板32の近傍に集光される。焦点板32はマット面およびフレネル面を有しており、その面上にはファインダー視野が形成される。焦点板32は、さらに被写体光を拡散してペンタプリズム34に射出する。光路変換素子であるペンタプリズム34は、焦点板32で拡散された光を複数の面で反射して接眼レンズ36へ導く。接眼レンズ36は、アイピースとも呼ばれる。ユーザは接眼レンズ36を通して、焦点板32上に形成されたファインダー視野を観察可能である。
サブミラー40は、主ミラー20に対して光軸OAの後方(撮像面側)に配置される。サブミラー40は、主ミラー20を透過した光(透過光)を反射し、その反射光を光軸OA1に沿って焦点検出装置100へ導く。光軸OA1は、サブミラー40によって光軸OAから偏向された光軸である。サブミラー40は、光軸OAに沿う撮像光路上への挿脱が可能な可動光学部材である。サブミラー40は、ファインダーによる観察時に撮像光路(光軸OA)上の所定の位置に配置され、また、撮像時には撮像光路外に退避される。
撮像センサ50は、複数の画素が規則的に配列された画素配列を有する撮像素子である。撮像センサ50は、撮像レンズ10の結像光学系により結像される光学像、つまり撮像面に形成される被写体像を光電変換して画像信号を出力する。撮像センサ50は、例えば、受光面の光像を画素ごとに光電変換し、その受光量に応じた電荷をそれぞれ蓄積して、かかる電荷を読み出すタイプのエリア(2次元)センサとして構成される。例えば、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)イメージセンサや、CCD(電荷結合素子)イメージセンサ等が使用される。なお、撮像センサ50の出力信号は、図示しない画像処理回路にて所定の処理が施されて画像データとなり、記録用の画像データに変換される。変換された画像データは、半導体メモリ、光学式ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録される。
制御部80は、例えばCPU(中央演算処理装置)を備え、その記憶部に各種データを保持している。例えば、後述する焦点検出装置100内の焦点検出素子114が有する焦点検出領域114A,114Bの有効範囲を示すデータを調整値として記憶部が保持している。また、制御部80は記憶部から取得した調整値に基づいて、撮像レンズ10の焦点状態を検出する焦点検出部としての機能を有する。なお、本実施形態では、制御部80が内部に記憶部を有するが、外部記憶装置を使用してもよい。
焦点検出装置100は、TTL位相差方式により、撮像レンズ10の焦点状態を検出する。焦点検出装置100は、撮像レンズ10の異なる射出瞳を通過した後にサブミラー40で反射した光束を複数に分割し、分割された光束により形成される複数の像について、相対的な位置関係に応じて撮像レンズ10の焦点状態を検出する。すなわち、複数の対をなす像を検出素子によって光電変換して得られる信号に基づいて、撮像レンズ10の焦点状態を検出することができる。焦点検出装置100は、焦点状態の検出情報を有する焦点検出信号を制御部80に出力する。
図2は、本実施形態に係る撮像レンズ10、予定結像面11、焦点検出装置100の位置関係を概略的に示す構成図である。図2では、光軸OA、およびサブミラー40の反射光軸OA1を直線状に表した状態で、撮像レンズ10とその予定結像面11、および焦点検出装置100の位置関係を示す。予定結像面11は、撮像センサ50の受光面に対応する光学的に等価な像面である。カメラ本体部のレイアウト上、焦点検出装置100は、予定結像面11の後方(サブミラー40から離れる方向)に配置されることが一般的である。
図3(A)は、本実施形態に係る焦点検出装置100の構成を示す詳細図である。焦点検出装置100は、前側(図3(A)の左側)から順に、光軸OA1に沿って、視野マスク110、フィールドレンズ111、多孔絞り112、再結像レンズユニット113、および焦点検出素子(センサ)114を含む。光電変換素子を用いた焦点検出素子114は、例えばCMOSセンサである。
図3(B)は、焦点検出装置100における視野マスク110を示す概略平面図である。視野マスク110は、その中央に矩形状の開口部110aを有しており、撮像レンズ10を通過した光束を制限する。図2に示すように、焦点検出装置100は、撮像レンズ10の予定結像面11の後方(図2では右方)に配置されている。このため、視野マスク110についても予定結像面11の後方に配置されている。よって、焦点検出素子114上に形成される光学像(視野マスクの投影像)の外形は、暈け領域を有することになる。
フィールドレンズ111は、視野マスク110に対して光軸OA1の後方に配置される。フィールドレンズ111は、視野マスク110の開口部110aに対応したレンズ部を有する。多孔絞り112は薄板で構成され、フィールドレンズ111に対して光軸OA1の後方(図3(A)の右方)に配置され、再結像レンズユニット113と隣接して配置される。
再結像レンズユニット113は多孔絞り112が有する複数対の開口部に対応する複数のレンズ部113A,113Bを有する。再結像レンズユニット113は、撮像レンズ10によって結像された予定結像面上の被写体像を、焦点検出素子114の複数対の素子配列の上に形成する。焦点検出素子114は、再結像レンズユニット113よりも光軸OA1の後方に配置される。各対の素子配列において、後述のように複数の検出素子が所定の方向に配列されている。
図4は、本実施形態に係る焦点検出領域114A,114Bと、光学像115A,115Bとの位置関係を示す概略平面図である。焦点検出領域114A,114Bは、撮像レンズ10を通過した光束の分割方向に沿って延在する。光学像115Aは、図3(A)に示す再結像レンズ部113Aを透過した光学像であり、光学像115Bは再結像レンズ部113Bを透過した光学像である。なお、焦点検出領域114Aを第1の焦点検出領域とし、焦点検出領域114Bを第2の焦点検出領域とする。また、光学像115Aを第1の光学像とし、光学像115Bを第2の光学像とする。
図5は、本実施形態に係る光学像115A,115Bにおける被写体像125,126の位置関係を示す概略平面図である。図5の点P115Aは光学像115Aの中心を示し、点P115Bは光学像115Bの中心を示す。また点P125は被写体像125の中心を示し、点P126は被写体像126の中心を示す。点P125と点P126との間隔127は、合焦状態での被写体像同士の間隔に相当する。
図2および図3(A)に示すように、視野マスク110が撮像レンズ10の予定結像面11の後方に配置されている場合、光学像115A内における被写体像125は、光学像115Aの中心よりも光学像115B側に結像する。また、光学像115B内における被写体像126は、光学像115Bの中心よりも光学像115A側に結像する。つまり、図4に示すように、焦点検出領域114Aを光学像115Aの中心よりも光学像115B側に配置し、焦点検出領域114Bを光学像115Bの中心よりも光学像115A側に配置しても、焦点検出が可能である。
図6は、本実施形態に係る焦点検出領域114A,114Bの詳細を示す平面図である。図6では、焦点検出領域114Aの終端画素117,118と、焦点検出領域114Aの有効範囲114Cおよび有効画素端121,122をそれぞれ示す。焦点検出領域114Aにおいて、焦点検出領域114Bに近い終端画素を終端画素117とし、その反対側に位置する終端画素を終端画素118とする。有効範囲114Cにおいて、焦点検出領域114Bに近い有効画素端を第1の有効画素端121とし、その反対側に位置する有効画素端を第2の有効画素端122とする。
また、図6には焦点検出領域114Bの終端画素119,120と、焦点検出領域114Bの有効範囲114Dおよび有効画素端123,124をそれぞれ示している。焦点検出領域114Bにおいて、焦点検出領域114Aに近い終端画素を終端画素119とし、その反対側に位置する終端画素を終端画素120とする。焦点検出領域114Bにおいて、焦点検出領域114Aに近い有効画素端を第3の有効画素端123とし、その反対側に位置する有効画素端を第4の有効画素端124とする。本実施形態では、焦点検出領域114Aにおける終端画素117が第1の終端画素であり、終端画素118が第2の終端画素である。また焦点検出領域114Bにおける終端画素119が第3の終端画素であり、終端画素120が第4の終端画素である。
図4に示す通り、焦点検出領域は光学像より外側まで配置される。そのため、光学像より外側の画素は焦点検出に使用できない。そこで、制御部80は焦点検出に使用する有効範囲を示す調整値のデータを記憶部から取得する。この調整値については、例えば生産工程において記憶部に書き込む処理が行われる。具体的には、均一輝度面を観測し、焦点検出領域の光量が所定値以上で十分となる画素番号(画素位置情報)を調整値として使用する。
以下、焦点検出領域の有効範囲114C,114Dの決定方法について説明する。
焦点検出領域の有効範囲は、焦点検出領域114A、114Bに対する光学像115A,115Bの位置を検出することで行われる。図5を用いて説明した通り、被写体像は光学像の内側に偏って結像している。それにより、図4を用いて説明した通り、焦点検出領域114Aは光学像115Aの中心よりも光学像115B側に配置され、焦点検出領域114Bは光学像115Bの中心よりも光学像115A側に配置されている。
焦点検出領域114A,114Bと光学像115A,115Bとの位置関係については、図4に示すように、第1の終端画素117が光学像115Aの外側に配置されている。このため、焦点検出領域114Aにて光学像115Aの端部を検出することで第1の有効画素端121を決定できる。また、第3の終端画素119が光学像115Bの外側に配置されている。このため、焦点検出領域114Bにて光学像115Bの端部を検出することで第3の有効画素端123を決定できる
第4の有効画素端124は、第1の有効画素端121から、被写体像の間隔127だけ離れた領域に位置する画素である。有効画素端121と有効画素端124は、被写体の同一領域を検出する。また、第2の有効画素端122は、第3の有効画素端123から被写体像の間隔127だけ離れた領域に位置する画素である。有効画素端123と有効画素端122は、被写体の同一領域を検出する。この場合、被写体像の間隔127は、焦点検出装置100の設計値から求められる。
これにより、光学像115A,115Bの両側の光学像端部を検出せずに有効範囲114C、114Dを決定することができる。よって、終端画素118が光学像115Aの内側であって、終端画素120が光学像115Bの内側であったとしても、有効範囲114C,114Dを適切に決定することができる。こうして決定された有効範囲を示すデータは、調整値として制御部の記憶部に書き込まれる。
制御部80は有効範囲114C,114Dのデータを調整値として記憶部に保持しているので、当該有効範囲での焦点検出を実行できる。すなわち焦点検出素子114上に形成される光学像115A、115Bの情報を、最大限に焦点検出に用いることが可能となる。よって、広視野での焦点検出が可能となる。また、終端画素118が光学像115Aの内側であって、終端画素120が光学像115Bの内側であっても、有効範囲114C,114Dを適切に決定できるため、焦点検出素子114の小型化に寄与する。
本実施形態によれば、検出精度の低下や大型化を回避しつつ、広視野での焦点検出を実現できる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態に係る焦点検出装置の基本的構成は第1実施形態の場合と同様であるため、既に使用した符号を用いることで各部についての詳細な説明を省略する。このような説明の省略の仕方は後述の実施形態でも同様である。
以下では、第1実施形態との相違点である、焦点検出領域114A,114Bおよび光学像115A,115Bの配置について説明する。
図7は、本実施形態に係る焦点検出領域114A,114Bと光学像115A,115Bとの位置関係を示す概略平面図である。領域116A,116Bは、視野マスク110が撮像レンズ10の予定結像面11と異なる面に配置されることによって生じる、視野マスク110の暈け領域である。暈け領域116Aと116Bは部分的に重複しており、両者は重複領域128を形成している。暈け領域116Aは光学像115Aの外側の外周部分を含んで位置する第1の暈け領域である。また、暈け領域116Bは光学像115Bの外側の外周部分を含んで位置する第2の暈け領域である。
終端画素117,119はいずれも重複領域128内に配置されている。また終端画素118は光学像115Aの内側に配置され、終端画素120は光学像115Bの内側に配置されている。終端画素117が重複領域128内に配置されているため、例えば均一輝度面などを被写体とすることで、焦点検出領域114Aにて、光の強度に基づいて重複領域128、暈け領域116A、光学像115Aを判別可能である。これにより、有効画素端121を決定できる。また、終端画素119が重複領域128内に配置されているため、例えば均一輝度面などを被写体とすることで、焦点検出領域114Bにて、光の強度に基づいて重複領域128、暈け領域116B、光学像115Bを判別可能である。これにより、有効画素端123を決定できる。なお、第1実施形態の場合と同様、有効画素端121と有効画素端124は、被写体の同一領域を検出し、有効画素端122と有効画素端123は、被写体の同一領域を検出する。
本実施形態でも、第1実施形態と同様に、光学像115A,115Bの両側の光学像端部を検出せずに有効範囲114C、114Dを決定できる。このため、終端画素118が光学像115Aの内側であって、終端画素120が光学像115Bの内側であっても、有効範囲114C,114Dを適切に決定可能である。また、暈け領域116A,116Bと重複領域128の光の強度を検出することで、重複領域128を有効範囲114C,114Dから適切に除外することができる。よって、検出精度の低下や大型化を回避しつつ、広視野での焦点検出を実現できる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態に係る焦点検出装置の基本的構成は第1実施形態と同様である。よって、第1実施形態と相違する、焦点検出領域114A,114Bと光学像115A,115Bとの配置について説明する。
図8は、本実施形態に係る焦点検出領域114A,114Bと光学像115A,115Bとの位置関係を示す概略平面図である。領域116A,116Bは、視野マスク110が撮像レンズ10の予定結像面11と異なる面に配置されることによって生じる、視野マスク110の暈け領域である。光学像115Aと115Bが重複しており、両者は重複領域128を形成している。また、光学像115Aと暈け領域116Bが重複しており、両者は重複領域129を形成している。そして光学像115Bと暈け領域116Aが重複しており、両者は重複領域130を形成している。暈け領域116Aは光学像115Aの外側の外周部分を含んで位置する第1の暈け領域である。また暈け領域116Bは光学像115Bの外側の外周部分を含んで位置する第2の暈け領域である。
終端画素117,119は重複領域128内に配置されている。終端画素118は光学像115Aの内側に配置され、終端画素120は光学像115Bの内側に配置されている。
終端画素117が重複領域128の内側に配置されているため、例えば均一輝度面などを被写体とすることで、焦点検出領域114Aにて、光の強度に基づいて重複領域128、重複領域129、光学像115Aを判別可能である。これにより、有効画素端121を決定できる。また、終端画素119が重複領域128の内側に配置されているため、例えば均一輝度面などを被写体とすることで、焦点検出領域114Bにて、光の強度に基づいて重複領域128、重複領域130、光学像115Bを判別可能である。これにより、有効画素端123を決定できる。
本実施形態でも第1実施形態と同様、光学像115A,115Bの両側の光学像端部を検出せずに有効範囲114C、114Dを決定できる。このため、終端画素118が光学像115Aの内側であって、終端画素120が光学像115Bの内側であっても、有効範囲114C,114Dを適切に決定できる。また、重複領域128,129,130の光の強度を検出することで、重複領域128,129,130を有効範囲114C,114Dから適切に除外することが可能となる。よって、検出精度の低下や大型化を回避しつつ、広視野での焦点検出を実現できる。
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態を説明する。本実施形態では、第1ないし第3実施形態と異なり、複数対の焦点検出領域を有する。また、調整値を記憶する記憶部は、複数対の焦点検出領域のそれぞれに対応した複数の記憶領域(80A1,80B1,80A2,80B2)を有している。その他の構成や焦点検出のための動作については、第1実施形態の場合と同様であるため、それらの詳細な説明を省略する。
図9は、本実施形態における複数の焦点検出領域と光学像との位置関係を示す概略平面図である。本実施形態では、視野マスク110の光学像が焦点検出領域に対して傾いている構成を例示して、複数の記憶領域に記憶される調整値について説明する。
複数の焦点検出領域114A,114B,150A,150Bは、それぞれ複数の画素で構成される。以下では、各焦点検出領域がそれぞれ99画素(No1からNo99参照)から構成される例を説明する。
光学像の傾きは、例えば視野マスク110の開口形状の加工誤差や、視野マスク110の位置ズレもしくは傾き、またはフィールドレンズ111、再結像レンズユニット113による光学的な歪みによって生じる。
次に、各記憶領域に記憶される調整値について説明する。調整値のデータは、第1ないし第3実施形態の場合と同様に、例えば生産工程において各記憶領域に書き込まれる。具体的には、均一輝度面を観測する場合、各焦点検出領域の光量が十分(所定値以上)となる画素番号を調整値として使用する。各焦点検出領域のどの画素から光量が十分になるかについては、機構部や光学的な公差によって、個体ごとに異なる。
図9に示す例では下記の配置である。
・焦点検出領域114Aでは、画素No4〜No95が光学像115Aの内側にある。
・焦点検出領域114Bでは、画素No6〜No97が光学像115Bの内側にある。
・焦点検出領域150Aでは、画素No3〜No94が光学像115Aの内側にある。
・焦点検出領域150Bでは、画素No5〜No96が光学像115Bの内側にある。
上記配置では、下記の調整値が記憶領域に記憶される。
・焦点検出領域114Aの有効範囲の情報を記憶する記憶領域80A1には、画素No4〜No95が有効範囲として記憶される。
・焦点検出領域114Bの有効範囲の情報を記憶する記憶領域80B1には、画素No6〜No97が有効範囲として記憶される。
・焦点検出領域150Aの有効範囲の情報を記憶する記憶領域80A2には、画素No3〜No94が有効範囲として記憶される。
・焦点検出領域150Bの有効範囲の情報を記憶する記憶領域80B2には、画素No5〜No96が有効範囲として記憶される。
以上のように、本実施形態の焦点検出装置は、複数の焦点検出領域のそれぞれに対応した複数の記憶領域を有している。具体的には、記憶領域80A1と記憶領域80A2といった、異なる焦点検出領域について、それぞれ異なる調整値が記憶されている。更に、記憶領域80A1と記憶領域80B1といった、同一の焦点検出領域を分割した焦点検出領域についても、それぞれ異なる調整値が記憶されている。すなわち、複数の焦点検出領域のそれぞれに関して、異なる領域を有効範囲として焦点検出を行うことができる。よって、全ての焦点検出領域に対して、同一の調整値を用いる場合と比較して、より広い範囲を有効範囲として使用することができるので、広い範囲での焦点検出が可能となる。
なお、本実施形態では、焦点検出領域の両端の画素が光学像の外側にある構成を例に説明した。これに限らず、第1ないし第3実施形態のように、焦点検出領域の片側のみが光学像の外側となる構成にしてもよい。この場合、焦点検出センサをより小型化できる。
10 撮像レンズ
11 予定結像面
80 制御部
80A1,80B1,80A2,80B2 記憶領域
100 焦点検出装置
110 視野マスク
114 焦点検出素子
114A,114B,150A,150B 焦点検出領域
114C,114D 有効範囲
115A,115B 光学像
117ないし120 終端画素

Claims (7)

  1. 結像光学系の射出瞳の異なる領域を通過して分割された複数の光束を光学部材により結像させた第1および第2の光学像をそれぞれ光電変換して、前記結像光学系の焦点検出を行う焦点検出装置を備える撮像装置であって、
    前記焦点検出装置は、
    結像される前記第1および第2の光学像の外形を決定する視野マスクと、
    前記第1および第2の光学像をそれぞれ検出する複数対の焦点検出領域を有する焦点検出素子と、
    前記複数対の焦点検出領域における有効範囲の位置を示すデータを調整値として、対応する複数の記憶領域にそれぞれ記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段から取得した前記調整値を用いて、前記複数対の焦点検出領域の有効範囲にて前記焦点検出素子が検出した信号から前記結像光学系の焦点状態を検出して焦点調節を制御する制御手段と、を備え
    前記焦点検出素子は前記複数対の焦点検出領域について、前記第1の光学像を検出する第1の焦点検出領域および前記第2の光学像を検出する第2の焦点検出領域をそれぞれ有し、前記第1の焦点検出領域にて前記第2の焦点検出領域の側に位置する終端画素および前記第2の焦点検出領域にて前記第1の焦点検出領域の側に位置する終端画素は、前記第1の光学像と前記第2の光学像とが重なった重複領域に配置されていることを特徴とする撮像装置。
  2. 結像光学系の射出瞳の異なる領域を通過して分割された複数の光束を光学部材により結像させた第1および第2の光学像をそれぞれ光電変換して、前記結像光学系の焦点検出を行う焦点検出装置を備える撮像装置であって、
    前記焦点検出装置は、
    結像される前記第1および第2の光学像の外形を決定する視野マスクと、
    前記第1および第2の光学像をそれぞれ検出する複数対の焦点検出領域を有する焦点検出素子と、
    前記複数対の焦点検出領域における有効範囲の位置を示すデータを調整値として、対応する複数の記憶領域にそれぞれ記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段から取得した前記調整値を用いて、前記複数対の焦点検出領域の有効範囲にて前記焦点検出素子が検出した信号から前記結像光学系の焦点状態を検出して焦点調節を制御する制御手段と、を備え
    前記焦点検出素子は前記複数対の焦点検出領域について、前記第1の光学像を検出する第1の焦点検出領域および前記第2の光学像を検出する第2の焦点検出領域をそれぞれ有し、前記第1の焦点検出領域にて前記第2の焦点検出領域の側に位置する終端画素および前記第2の焦点検出領域にて前記第1の焦点検出領域の側に位置する終端画素は、前記第1の光学像の外側に位置する、前記視野マスクの第1の暈け領域と、前記第2の光学像の外側に位置する、前記視野マスクの第2の暈け領域とが重なった重複領域に配置されていることを特徴とする撮像装置。
  3. 前記視野マスクは、前記結像光学系の予定結像面よりも前記焦点検出素子の側に配置され
    前記記憶手段は、前記第1の焦点検出領域にて前記第1の光学像の内側である有効範囲の位置を示すデータ、および前記第2の焦点検出領域にて前記第2の光学像の内側である有効範囲の位置を示すデータを調整値として記憶し、
    前記制御手段は、前記記憶手段から取得した前記調整値を用いて、前記第1および第2の焦点検出領域の前記有効範囲にて前記焦点検出素子が検出した信号から前記結像光学系の焦点状態を検出して焦点調節を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
  4. 前記焦点検出素子において、前記第1の焦点検出領域には、前記第2の焦点検出領域の側に配置された終端画素が前記第1の光学像の外側に位置し、前記第2の焦点検出領域には、前記第1の焦点検出領域の側に配置された終端画素が前記第2の光学像の外側に位置していることを特徴とする請求項に記載の撮像装置。
  5. 前記制御手段は前記記憶手段から前記調整値を取得して、
    前記第1の焦点検出領域にて前記第2の焦点検出領域の側に位置する第1の有効画素端、および前記第2の焦点検出領域とは反対側に位置する第2の有効画素端を決定するとともに、
    前記第2の焦点検出領域にて前記第1の焦点検出領域の側に位置する第3の有効画素端、および前記第1の焦点検出領域とは反対側に位置する第4の有効画素端を決定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の撮像装置。
  6. 前記焦点検出素子は、前記第1の有効画素端および前記第4の有効画素端にて被写体の同一領域を検出し、前記第2の有効画素端および前記第3の有効画素端にて被写体の同一領域を検出することを特徴とする請求項に記載の撮像装置。
  7. 前記第1および第2の焦点検出領域は、前記結像光学系を通過した光束の分割方向に沿って延在することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の撮像装置。
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